177916. lajstromszámú szabadalom • Fényimpulzusokkal működő berendezés gyártmányok átmérőjének érintésmentes mérésére
3 177916 4 ben a fotocellán fellépő fényenergiának, továbbá az említett összehasonlító áramkör másik bemenete egy referenciajel beállítóval van összekötve. A találmány szerint a résblende széleinek profiljai úgy vannak kialakítva, hogy a résblende szélessége középen kisebb, mint a végein. A blende széleinek profiljai a következő egyenlet szerint alakíthatók ki: 20,05 ±a ______ 2/ [F2+(x+F/20)2][F2+(x—F/20)2] (1) ahol a=az optikai tengely és a rés széle közötti minimális távolság y=a rés szélei közötti távolság F=a letapogatódob előtti objektív gyújtótávolsága x=a fényáram közepétől való távolság a rés tengelyének irányában. A résblende egyik széle egyenes is lehet, a másik szélének profilját pedig a következő egyenlet határozza meg: y=— 4F2+4x2-F2/100 10,0251/ 2_________________________________ ' 2/rjF2+(x+F/20)2][F2+(x - F/20)2] (2) A gyártmányok átmérőjének érintésmentes mérésére szolgáló fényimpulzusokkal működő találmány szerinti berendezés lehetővé teszi a mérési pontosság növelését a tengelyére merőleges irányban lengő termék esetén is, továbbá a referenciajel beállító skálájának linearitása is növelhető. Ezenkívül lehetővé teszi a berendezés a forrás fényáraménak egyenetlensége miatt fellépő hiba kompenzálását. A találmány tárgyát a továbbiakban kiviteli példa és rajzok alapján ismertetjük részletesebben. A rajzokon az 1. ábra. gyártmányok átmérőjének érintésmentes mérésére szolgáló, fényimpulzusokkal működő találmány szerinti berendezés vázlata, a 2. ábra az 1. ábra H—II vonala mentén vett metszet, a 3. ábra a résblende találmány szerinti alakjai a mérendő átmérő figyelembevételével végrehajtott korrekcióval, a 4. ábra a találmány szerinti kompenzációs résblende egyik változata, amelynél a blende egyik széle egyenesre van kialakítva, és az 5. ábra a fotocella kimenőjele, amely arányos a fotocellára ható fényárammal, a találmány szerint. A gyártmányok átmérőjének érintésmentes mérésére szolgáló fényimpulzusokkal működő berendezés a párhuzamos 2 fényáramot kibocsátó 1 fényforrást (1. ábra), a 3 optikai rendszert, a felületén az 5 réssel ellátott 4 letapogaíódobot, a 6 fotocellát és a 7 résblendét tartalmazza, amelynek síkja párhuzamos a mérendő 9 gyártmány 8 tengelyével. A 6 fotocella és a 10 referenciajelbeállító a referenciajel és a 6 fotocellán a mérendő 9 gyártmány jelenlétében fellépő energiának megfelelő elektromos jel 11 összehasonlító áramkörére csatlakozik. A 7 résblende 12 és 13 szélei (2. ábra) úgy vannak kialakítva, hogy a rés szélessége az Y tengelyen az X tengelyre felmért mennyiség változásától függően változik. Ehhez a 7 résblende 12 és 13 széleinek profilját a 9 gyárt- 5 mány átmérőjének függvényében választjuk meg, azaz a következő egyenletnek megfelelően : 10 15 20 25 30 35 + -y=± a* d ^/" F2+d2/4yr 2 4F2+4#-d2 2/[F2+(x+d/2)2][F2+(x—d/2)2] (3) ahol a=az optikai tengely és a rés széle közötti minimális távolság y=a rés szélei közötti távolság F=gyújtótávolság a letapogatódob előtt d=a mérendő gyártmány átmérője x=a fényáram közepétől mért távolság a rés tengelyének irányában. A gyakorlatban azonban a mérendő 9 gyártmány d átmérője csak kis mértékben befolyásolja a görbe alakját, így például a 7 résblende 12, 13 szélei (2. ábra) d= =(l/40)F-nél a 14 görbe szerinti alakúak (3. ábra), és d=(l/4)F-nél a 15 görbe szerinti alakúak. Ezért célszerű a 7 résblende 12 és 13 széleinek alakját (2. ábra) a következő egyenletnek megfelelően kialakítani : 20,05 j/2 ±a___________ '4F2+4x2-F2/100 2/[F2+(x+F/20)2][F2+(x —F/20)2] (4) Ebben az esetben a 7 résblende 12 és 13 szélei a 16 görbének (3. ábra) megfelelő alakúak. Ezenkívül a blende egyik széle, például 12 széle (4. ábra), egyenes is 40 lehet, míg másik, például 13 széle, az alábbi egyenletnek megfelelően alakítható ki: y=---------45 10,025 4F2+4x2—F2/100 f=z_________________ r 2/[F2 + (x+F/20)2j[F2+(x - F2/20)2] (5) A berendezés a következőképpen működik: 50 A mérendő 9 gyártmányt (1. ábra) a párhuzamos 2 fényáramban helyezzük el, és a fényfoltot a 9 gyártmány árnyékával a 3 optikai rendszer segítségével a 4 letapogatódob felületére vetítjük. A 4 letapogatódob forgása közben letapogatja a felü- 55 létén kialakított 5 rés segítségével a teljes fényfoltot. Egyidejűleg a 6 fotocella a résen áthaladó fényenergiát elektromos jellé alakítja át, amelynek amplitúdója az 5 rés mozgási vonala mentén elhelyezkedő elemi szakaszok megvilágítási erősségétől függ. 60 Azalatt az idő alatt, amikor az 5 rés a meg nem világított szakaszon halad át, és a 9 gyártmány árnyékot vet, a 6 fotocella a 17 impulzust (5. ábra) hozza létre, amelynek időtartama arányos a 9 gyártmány (1. ábra) átmérőjével. Amikor a fényfolt áthalad az 5 résen, a 6 65 fotocella a 18 impulzust (5. ábra) állítja elő. A 6 foto-2
